数据结构实验指导书.docx
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数据结构实验指导书
目录
实验一线性表1
实验二数组的基本操作3
实验三队列的基本操作5
实验四栈的基本操作7
实验五二叉树操作树10
实验六图的基本操作11
《数据结构实验指导书》
实验一线性表
一、实验目的：
1、掌握使用TurboC2.0上机调试线性表的基本方法；
2、掌握线性表的基本操作：
插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链接存储结构上。
二、实验环境：
PC机、TurboC或VisualC++
三、实验描述：
一元多项式的相加
四、实验要求：
（1）建立两个一元多项式A、B，按指数降序排列。
（2）实现A+B，输出其运算结果。
五、实验步骤：
（1）用带头结点的单链表存储多项式A、B，多项式的类型定义如下：
typedefstruct{//项的表示，多项式的项作为LinkList的数据元素
floatcoef；//系数
intexpn；//指数
}term,ElemType;
typedefstructLnode{
ElemTypedata;
StructLnode*next;
}*LinkList;
typedefLinkListpolynomial；//用带头结点的有序（按指数递增）单链表表示多项式
（2）基本操作：
intcmp（terma,termb）
//比较a于b的指数，分别返回-1，0，1
voidCreatPolyn（polynomial&p,intm）
//输入m项的系数和指数，建立表示一元多项式的有序单链表p
voidPrintPolyn（polynomalp）
//输出多项式的各项
voidAddPolyn（polynomial&pa,polynomial&pb）
//多项式相加：
pa=pa+pb，利用两个多项式的结点构成“和多项式”
（3）程序流程
polynomalA,B;//定义多项式A，B
intm,n;//定义多项式A，B的项数
CreatPolyn（A,m）;//创建有m项的多项式A，
PrintPolyn（A）;//输出多项式A；
CreatPolyn（B,n）;//创建有n项的多项式B
PrintPolyn（B）;//输出多项式B
AddPolyn（A,B）;//两个多项式相加A=A+B
PrintPolyn（A）;//输出相加的结果A
（4）测试数据：
1）（2x+5x8-3.1x11）+（7-5x8+11x9）=（7+2x+11x9-3.1x11）
2）（1+x+x2+x3+x4+x5）+（-x3-x4）=（1+x+x2+x5）
3）（x+x3）+（-x-x3）=0
4）（x+x2+x3）+0=（x+x2+x3）
实验二数组的基本操作
一、实验目的：
掌握各种内部排序算法及各种内部排序的效率。
二、实验环境：
PC机、TurboC或VisualC++
三、实验描述：
通过随机数据比较各种内部排序算法。
四、实验要求：
（1）随机产生5组100个数据。
（2）对冒泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序的关键字比较和交换次数进行统计。
五、实验步骤：
（1）用顺序存储结构存储数据
（2）产生100个随机数
（3）用上述内部排序算法（算法见）对
（2）的随机数进行排序，并统计比较次数和交换次数。
参考算法：
#defineM5
#defineN4
#include"stdio.h"
main（）
{inti,j;
staticfloatscore[M+1][N+1]={{78,85,83,65},{88,91,89,93},{72,65,54,75},{86,88,75,60},{69,60,50,72}};
for（i=0;i{for（j=0;j{score[i][N]+=score[i][j];
score[M][j]+=score[i][j];
}
score[i][N]/=N;
}
for（j=0;jscore[M][j]/=M;
clrscr（）;
printf（"学生编号课程1课程2课程3课程4个人平均\n"）;
for（i=0;i{printf（"学生%d\t",i+1）;
for（j=0;jprintf（"%6.1f\t",score[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
for（j=0;j<8*（N+2）;j++）
printf（"-"）;
printf（"\n课程平均"）;
for（j=0;jprintf（"%6.1f\t",score[M][j]）;
printf（"\n"）;
getch（）;
}
（4）重复
（2）（3）共5次。
（5）给出结论。
实验三队列的基本操作
一、实验目的：
掌握队列的基本操作：
初始化队列、判队列为空、出队列、入队列等运算。
二、实验环境：
PC机、TurboC或VisualC++
三、实验描述：
通过队列的操作掌握队列的各种性质。
四、实验要求：
（1）随机产生5组100个数据，加入队列。
（2）初始化队列、判队列为空、出队列、入队列等运算
五、实验步骤：
（1）产生杨辉三角数据
（2）利用队列的基本操作实现杨辉三角的输出
算法如下：
voidout_number（intn）;
{
init_queue（Q）;
printf
（1）;
en_queue（Q,s1+s2）;
for（I=2;I<=n;I++）
{s1=0;for（j=1;j<=I-1;j++）
{s2=out_queue（Q）;
printf（s2）;
en_queue（q,s1+s2）;
s1=s2;
}
printf
（1）;
en_queue（Q,1+s2）;
}
参考程序如下
typedefstruct
{int*data;
intfront;
intrear;
}
sqqueue;
main（）
{
inti,j,m,s1=0,s2=1;
sqqueueq;
clrscr（）;
q.data=（int*）malloc（100*sizeof（int））;
q.rear=q.front=0;
q.data[q.rear]=s2;
q.rear++;
printf（"%40d",s2）;
for（i=2;i<=8;i++）
{s1=0;
for（m=1;m<=40-i;m++）
printf（"%c",''）;
for（j=1;j<=i-1;j++）
{s2=q.data[q.front];
q.front++;
printf（"%d",s2）;
q.data[q.rear]=s1+s2;
q.rear++;
s1=s2;
}
printf（"%d\n",1）;
q.data[q.rear]=1+s2;
q.rear++;
}
}
（3）查看结果，得出结论。
实验四栈的基本操作
一、实验目的：
掌握栈的基本操作：
初始化栈、判栈为空、出栈、入栈等运算。
二、实验环境：
PC机、TurboC或VisualC++
三、实验描述：
通过队列的操作掌握栈的各种性质。
四、实验要求：
1．认真阅读和掌握本实验的算法。
2．上机将本算法实现。
3．保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。
五、实验步骤：
1、定义栈的顺序存取结构
2、分别定义栈的基本操作（初始化栈、判栈为空、出栈、入栈等）
3、定义一个函数用来实现上面问题：
1）十进制整数X和R作为形参
2）初始化栈
3）只要Ｘ不为０重复做下列动作
4）将Ｘ％Ｒ入栈
5）X=X/R
6）只要栈不为空重复做下列动作
7）栈顶出栈
8）输出栈顶元素
参考程序：
#defineMAXSIZE100
#include
structstack{
intdata[MAXSIZE];
inttop;
};
voidinit（structstack*s）{
s->top=-1;
}
intempty（structstack*s）{
if（s->top==-1）
return1;
else
return0;
}
voidpush（structstack*s,inti）{
if（s->top==MAXSIZE-1）{
printf（"Stackisfull\n"）;
return;
}
s->top++;
s->data[s->top]=i;
}
intpop（structstack*s）{
if（empty（s））{
printf（"stackisempty"）;
return-1;
}
return（s->data[s->top--]）;
}
voidtrans（intnum）{
structstacks;
intk;
init（&s）;
while（num）{
k=num%16;
push（&s,k）;
num=num/16;
}
while（!
empty（&s））{
k=pop（&s）;
if（k<10）
printf（"%d",k）;
else
printf（"%c",k+55）;
}
printf（"\n"）;
}
main（）{
intnum;
clrscr（）;
printf（"Inputanum,-1toquit:
\n"）;
scanf（"%d",&num）;
while（num!
=-1）{
trans（num）;
scanf（"%d",&num）;
}
}
实验五二叉树操作树
一、实验目的：
掌握二叉树的存储结构及先序、中序和后序三种基本遍历、层次遍历操作。
二、实验环境：
PC机、TurboC或VisualC++
三、实验描述：
二叉树的建立与遍历
四、实验要求：
1.采用递归方式建立二叉树
2.采用非递归方式建立二叉树
3.采用先序、中序和后序三种方式遍历该二叉树
4.按层次遍历该二叉树
五、实验步骤：
1.定义二叉树的结点类型及二叉树类型
2.递归方式建立二叉树（算法参见课本）
3.三种方式遍历二叉树（算法参见课本）
4.层次遍历该二叉树
5.非递归方式（按层次）建立二叉树
提示：
1.以三元组（F，C，L/R）形式表示输入一棵二叉树的诸边（F：
表示双亲结点的标识，C表示孩子结点标识，L/R表示作为F的左右孩子的标识）。
2.创建一个队列BQ，用于将输入的二叉树每个结点的起始地址及结点的值保存起来
3.按层次输入二叉树的每一个结点（以三元组形式），创建每一个新结点P，同时把该结点的起始地址及值入队BQ
4.每输入一个三元组，查找BQ中与F相同的值（查找父结点的起始地址），根据L/R的信息，将该结点作为F的左或右孩子（F->Lchild=P或F->Rchild=P）
实验六图的基本操作
一、实验目的：
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